許 沖 徐錫偉 鄭文俊 魏占玉 譚錫斌韓竹軍 李傳友 梁明劍 李志強(qiáng) 王 虎王明明 任俊杰 張世民 何仲太

1)中國地震局地質(zhì)研究所，活動構(gòu)造與火山重點實驗室，北京 100029

2)中國地震局地質(zhì)研究所，地震動力學(xué)國家重點實驗室，北京 100029

3)四川省地震局，成都 610041

4)中國地震局地殼應(yīng)力研究所，北京 100085

0 引言

據(jù)中國地震臺網(wǎng)中心(CENC，www.cenc.ac.cn/)報道，北京時間2013年4月20日8時2分，四川省雅安市蘆山縣發(fā)生了MS7.0強(qiáng)烈地震(簡稱蘆山地震)，震中位置為30.3°N，103.0°E，震源深度13km。另據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS，2013a)測得震中位置為30.284°N，102.95°E，震源深度14km，震級MW6.6。截至4月24日14時30分，本次地震共造成了196人遇難，21人失蹤，11 470人受傷，累計受災(zāi)人口達(dá)38.3萬人。地震重災(zāi)區(qū)為蘆山縣、寶興縣與天全縣。強(qiáng)震往往觸發(fā)大量的山體滑坡(Keefer，1984;許沖等，2010;許沖，2012)，尤其是發(fā)生在高山峽谷區(qū)的強(qiáng)震，如2008年汶川地震就觸發(fā)了近20萬處滑坡(許沖等，2009a，b，2013a;Dai et al.，2011;Gorum et al.，2011;Xu et al.，2013a)，2010年玉樹地震也觸發(fā)了超過2 000處滑坡(殷躍平等，2010;許沖等，2012，2013b;Xu et al.，2013b)。汶川地震滑坡應(yīng)急考察結(jié)果表明，約1萬處造成災(zāi)害的地震滑坡直接導(dǎo)致了超過2萬人遇難(黃潤秋等，2008;殷躍平，2008)。震后的快速地震滑坡應(yīng)急考察可以第一時間獲取地震滑坡信息，從而了解地震區(qū)重要場地、交通線與生命線等受地震滑坡影響與破壞的情況，對于地震滑坡防災(zāi)減災(zāi)工作具有重要的意義。通過地震滑坡的震后快速調(diào)查，還可以獲得一些未受人為因素、后期余震或降雨觸發(fā)因素改造的原狀地震滑坡的圖像與堆積物形態(tài)等信息，對于后續(xù)的如地震滑坡的演化規(guī)律與空間分布規(guī)律分析(許沖等，2013)等具有一定的意義。

本文在開展蘆山地震應(yīng)急考察工作的基礎(chǔ)上，首先介紹了蘆山地震的基本情況與蘆山地震區(qū)歷史地震及其觸發(fā)滑坡的情況。然后，基于2008年汶川地震滑坡與PGA的對應(yīng)關(guān)系分析了蘆山地震滑坡大體可能分布的范圍。接下來開展了蘆山地震滑坡的分類學(xué)分析，將蘆山地震滑坡分為3大類，8小類。3大類分別為破壞型滑坡、連貫型滑坡、流滑型滑坡，破壞型滑坡包括巖質(zhì)崩塌、巖質(zhì)滑動、巖質(zhì)崩滑、土質(zhì)崩塌、土質(zhì)滑動;連貫型滑坡包括土質(zhì)坍塌與慢土流2類;流滑型滑坡指快速流滑。最后，通過分析蘆山地震余震對滑坡的影響，蘆山地震滑坡與鄰區(qū)地震滑坡的對比分析，對后續(xù)基于高分辨率遙感影像的地震滑坡精細(xì)解譯的啟示等3個方面展開了簡要的分析與討論。

1 蘆山地震地質(zhì)與地震背景介紹

1.1 蘆山地震情況

蘆山地震發(fā)生在龍門山斷裂帶的南段，位于巴顏喀拉塊體的南東邊界上。震中位置位于距離由鮮水河斷裂帶、龍門山斷裂帶、與安寧河－則木河－小江斷裂帶組成的“Y”字型構(gòu)造節(jié)不到100km的位置上。這是自1997年西藏瑪尼MW7.6地震以來的第6個發(fā)生在該塊體邊界上的強(qiáng)烈地震。這6次地震也是自1997年以來，中國發(fā)生的所有的里氏面波震級為MS7.0及以上的全部地震(玉樹地震的里氏面波震級為MS7.1，蘆山地震為MS7.0)。這表明了巴顏喀拉塊體自1997年以來的強(qiáng)烈活動性(Xu et al.，2013c;鄧起東等，2010)。圖1展示了發(fā)生在巴顏喀拉塊體邊界的這6次大地震的位置與青藏高原區(qū)的主體活動構(gòu)造。巴顏喀拉塊體東邊界為龍門山斷裂帶，發(fā)生了2008年汶川MW7.9地震與本次的2013年MW6.6蘆山地震，其性質(zhì)均為右旋逆沖。1997年的西藏瑪尼MW7.6地震與2010年的青海玉樹MW6.9地震分別發(fā)生在巴顏喀拉塊體南邊界的左旋走滑性質(zhì)的瑪爾蓋茶卡－若拉錯斷裂帶與鮮水河斷裂帶上。2001年的可可西里MW7.8地震發(fā)生在左旋走滑性質(zhì)的西昆侖斷裂帶上，而2008年新疆于田MW7.1地震發(fā)生在該塊體的西邊界上，震源機(jī)制為正斷層性質(zhì)。陳立春等(2013)認(rèn)為此次蘆山地震是龍門山斷裂帶南段蘆山一帶地震地表破裂空段的填補(bǔ)。

圖1 2013年蘆山地震的區(qū)域構(gòu)造背景Fig.1 Geotectonic background of the 2013 Lushan earthquake.

震后構(gòu)造初步分析結(jié)果表明，本次地震可能發(fā)生在全新世活動的逆斷層——雙石－大川斷裂上(徐錫偉等，2013，圖2)。不同的科研機(jī)構(gòu)得到的蘆山地震震源機(jī)制解反演結(jié)果各不相同。中國地震局地質(zhì)研究所的反演結(jié)果表明:此次地震為逆沖型，2組斷層節(jié)理面的產(chǎn)狀與滑動方向分別為走向 222.3°，傾角46.3°，滑動角99.8°;走向28.7°，傾角44.5°，滑動角80.2°，震源深度10.7km，矩震級為MW6.58，最大滑動量約2.16m(郭志，2013)。中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所的結(jié)果表明:本次地震的地震矩為1.54×1019N·m，MW6.7，最大滑動1.59m(王衛(wèi)民等，2013)。中國地震局地球物理研究所的結(jié)果表明:2組斷層節(jié)理面的產(chǎn)狀與滑動方向分別為走向34°，傾角55°，滑動角87°;走向220°，傾角35°，滑動角95°(劉超等，2013)。蘆山 MS7.0 地震的標(biāo)量地震矩為1.7E19N·m，對應(yīng)的矩震級約為6.76，斷層面最大滑動量約在1.5m左右(張勇等，2013)。張勇等(2013)的結(jié)果還表明了此次地震包含2次子事件，其中第1次為規(guī)模較大，發(fā)生在震后0～10s;第2次子事件發(fā)生在震后10～25s。房立華等(2013)的地震余震序列精定位結(jié)果表明了余震主要展布在雙石－大川斷裂上。然而，野外考察的結(jié)果表明，盡管本次地震產(chǎn)生了一些地表破裂跡象(韓竹軍等，2013)，但是并沒有產(chǎn)生明顯的地震地表破裂帶，屬典型的盲逆斷層型地震，其發(fā)震斷層尚未出露地表，隱伏在地下(徐錫偉等，2013a，b)。據(jù)中國地震臺網(wǎng)中心(CENC，www.cenc.ac.cn/)的結(jié)果，截至23日14時，四川蘆山7級地震共記錄到余震3 509次，其中3級以上余震100次:5.0～5.9級4次，4.0～4.9級21次，3.0～3.9級75次，最大余震為5.4級。

1.2 蘆山地震區(qū)歷史與近代地震及其相關(guān)滑坡

依據(jù)《中國近代地震目錄(公元1912年—1990年MS≥4.7)》與《中國歷史強(qiáng)震目錄(公元前23世紀(jì)—公元1911年)》得到研究區(qū)1973年之前的歷史地震(國家地震局震害防御司，1995;中國地震局震害防御司，1999);通過美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS，2013b)的地震編目數(shù)據(jù)庫獲得了研究區(qū)1973年及之后的地震滑坡編目，結(jié)果見圖2與表1。圖2中地震區(qū)內(nèi)歷史上(2013年1月1日之前)發(fā)生過17次M≥4.7地震(表1，圖2)。其中6.0～6.9級的歷史地震有2次;5.0～5.9級5次;4.7～4.9級10次。最早的地震歷史記載是1327年9月(元泰定四年八月)的M≥6.0地震。2008年及之后的4次地震是汶川地震的余震。

圖2 2013年蘆山地震區(qū)域構(gòu)造圖Fig.2 Regional tectonic setting of the 2013 Lushan earthquake.

2008年汶川地震之前，蘆山地震區(qū)不但有較早的歷史地震記載，也有相關(guān)的地震滑坡的記載。如1327年9月發(fā)生在四川天全的6.0地震(書中記載震級為≥6.0)對地震滑坡的描述是:“碉門地震有聲如雷，晝晦，天全道山崩，飛石斃人”。這段記載表明了1327年的M≥6.0地震不但造成了崩塌型的山體滑坡，而且山體滑坡還導(dǎo)致了人員傷亡。關(guān)于1949年11月13日西川康定、石棉一帶的M5.5地震(30°，102.5°)，地震滑坡記錄為“山上流石滾動，并有微小山崩”，描述了地震造成的小規(guī)?；碌那闆r。1970年2月24日，四川大邑西的M6.2地震(30.65°，103.28°)觸發(fā)的山體滑坡形成了長150m、寬40m、高10余m的堰塞壩，堵塞河水十余小時后河水漫壩(中國地震局震害防御司，1999)。

2 蘆山地震滑坡分布范圍大體推測

地震滑坡往往密集分布在震源(震中或者發(fā)震斷裂的地表出露線)周圍，從震源向外呈現(xiàn)出一定的衰減規(guī)律。也有少量的地震滑坡發(fā)生在地震時震動較弱的遠(yuǎn)離震源的區(qū)域，這些滑坡所在的斜坡體在地震前就處于接近滑動的狀態(tài)，因此不能用這些滑坡去反映地震的震源與發(fā)震構(gòu)造特征。我們將圍繞震源呈現(xiàn)出一定衰減規(guī)律，且滑坡分布較密集的區(qū)域稱為“地震滑坡密集分布區(qū)”或者“地震滑坡發(fā)生主體區(qū)域”，這一區(qū)域不包括遠(yuǎn)離震源的一些在敏感斜坡體上發(fā)育的異常地震滑坡;將包含了異常滑坡的一個更大的區(qū)域稱為“地震滑坡限制區(qū)”或者“地震滑坡分布極限區(qū)”?？焖倏陀^地確定出蘆山地震滑坡的空間分布范圍對開展詳細(xì)的地震滑坡調(diào)查與編錄工作具有重要的指導(dǎo)意義。根據(jù)推測的地震滑坡的分布極限區(qū)與主體分布區(qū)域，可以對野外工作、購買遙感數(shù)據(jù)、地震滑坡精細(xì)解譯等進(jìn)行統(tǒng)籌。還可以將其置入全球地震滑坡背景下，與其他地震事件觸發(fā)的滑坡進(jìn)行對比分析。本文采用的方法為結(jié)合2008年汶川地震滑坡的分布范圍與地震滑坡發(fā)生的PGA閾值綜合分析。不同的地震事件，由于其發(fā)生區(qū)域的構(gòu)造、地質(zhì)、地形與地貌環(huán)境各不相同，因此針對所有的地震事件使用統(tǒng)一的PGA觸發(fā)滑坡閾值是不合適的。構(gòu)造特征對PGA閾值的影響較大，若是逆沖型地震，上盤受到較大的擠壓變形，那么上盤的斜坡結(jié)構(gòu)就會受到一定程度的破壞，其需要的觸發(fā)滑坡的PGA閾值就較小;若是走滑型斷層，那么地震觸發(fā)滑坡需要的PGA閾值就較大。若地震發(fā)生在滑坡發(fā)生敏感區(qū)，那么其需要的PGA閾值較小;反之，其觸發(fā)滑坡的PGA閾值就較大。已有的成果(Jibson et al.，2012;許沖等，2012a)也論證了這一點。盡管本次蘆山MW6.6地震釋放的能量遠(yuǎn)小于2008年的汶川MW7.9地震釋放的能量，但是本次地震震中距汶川地震震中僅約80km，都是發(fā)生在青藏高原東南緣的龍門山斷裂帶上，斷層運(yùn)動方式相似，均是右旋走滑型震源機(jī)制。且相當(dāng)一部分蘆山地震區(qū)在2008年汶川地震時經(jīng)歷的峰值加速度PGA＞0.1g，因此估計蘆山地震也會觸發(fā)相當(dāng)數(shù)量的滑坡。圖3a展示了近20萬處汶川地震滑坡(許沖等，2013a)與汶川MW7.9地震PGA 0.1g與0.18g等值線的疊加關(guān)系。結(jié)果表明，在接近汶川地震PGA 0.1g等值線的區(qū)域也發(fā)生了一些滑坡，表明了0.1g的PGA值在如蘆山與汶川地震區(qū)這樣的龍門山東南緣區(qū)域，具有觸發(fā)大量山體滑坡的能力。據(jù)此，在忽略掉無地形起伏的平原區(qū)域或地形起伏較小的區(qū)域的情況下，大概繪制出蘆山地震觸發(fā)滑坡的分布極限區(qū)(依據(jù)PGA為0.1g等值線)與滑坡發(fā)生主體區(qū)域(依據(jù)PGA為0.18g等值線)的范圍。

表1 研究區(qū)歷史地震記錄Table 1 Historical earthquake records of the Lushan earthquake struck area

據(jù)前人的震級與滑坡分布區(qū)面積的經(jīng)驗公式(Keefer，2002):式中(1):A代表滑坡分布面積，M代表震級，這里的M是一個未知震級類型的量值。若以MW6.6計算，則滑坡的分布面積為1 380(467～4 073)km2。若以震級為MS7.0計算，則滑坡分布極限區(qū)面積為3 467(1 175～10 233)km2。若以Keefer(1984)給出的“震級－滑坡分布面積”的上包絡(luò)線，則滑坡限制區(qū)面積約為5 000km2(MW6.6)或超過10 000km2(MS7.0)。圖3b中根據(jù)蘆山地震PGA的等值線圈定的滑坡極限區(qū)面積與滑坡發(fā)生主體區(qū)域面積分別約為5 500km2與2 500km2。若以蘆山地震MW6.6分析，則略高于應(yīng)用Keefer(1984)“震級－滑坡分布面積”上包絡(luò)線得到的滑坡限制區(qū)面積(約5 000km2)。這與2008年汶川地震滑坡的情況(Xu et al.，2013a)非常一致。因此，應(yīng)用2008汶川地震PGA與滑坡的關(guān)系來推測2013蘆山地震滑坡的大體空間分布是合理的。

應(yīng)用Keefer(2002)的地震震級與滑坡數(shù)量的關(guān)系式(下式):

計算得到蘆山地震將觸發(fā)約2 000處(以MW6.6計)或約6 000處(以MS7.0計)滑坡。然而，由于當(dāng)前很多遙感影像的空間分辨率都達(dá)到了亞米級，不像從前那樣會遺漏掉很多的小滑坡，預(yù)計基于高分辨率航片或衛(wèi)星影像的蘆山地震滑坡精細(xì)解譯成果所展示的滑坡數(shù)量將會遠(yuǎn)高于按照MW6.6計算的2 000處滑坡，甚至?xí)哂诎凑誐S7.0得到的6 000處滑坡。

圖3 基于2008年汶川地震滑坡與PGA關(guān)系確定2013年蘆山地震滑坡空間分布區(qū)域Fig.3 Spatial distribution outline of the 2013 Lushan earthquake triggered landslides delineated based on correlation of landslide spatial pattern and PGA related with the 2008 Wenchuan earthquake.

3 蘆山地震觸發(fā)滑坡分類

這里的地震滑坡是一個廣義概念，包括破壞型滑坡、連貫型滑坡、側(cè)向滑坡與流滑等所有的受地震影響的斜坡物質(zhì)運(yùn)動形式。有一些滑坡表現(xiàn)出了2種或者多種地震滑坡的特征，本文按照其最顯著的特征將其歸類。分類中的巖質(zhì)代表基巖，坡體結(jié)構(gòu)在滑坡發(fā)生前比較堅固與完整;而土質(zhì)中的“土”的涵義并非“土壤”的涵義，這里的土質(zhì)是指滑動前斜坡體結(jié)構(gòu)就較松散，不像巖質(zhì)滑坡那樣是一個整體性較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)，包括如強(qiáng)風(fēng)化松散堆積物質(zhì)、土石混合坡體等結(jié)構(gòu)。立足蘆山地震滑坡野外考察成果，參照前人的地震滑坡分類方案(Keefer，1984，2002)，依據(jù)物質(zhì)類型、運(yùn)動類型與滑坡體內(nèi)部的破壞程度，將蘆山地震滑坡分為破壞型滑坡、連貫型滑坡、流滑型滑坡3個大類。下面對這3大類滑坡分別進(jìn)行介紹。

3.1 破壞型滑坡

破壞型滑坡的坡體物質(zhì)為巖質(zhì)或土質(zhì)，坡體結(jié)構(gòu)破壞程度高，運(yùn)動方式包括跳躍與滾動、平移滑動，有的還具有流體的特征。這類滑坡通常發(fā)生在地形陡峻的山崖上，運(yùn)動速度很快，滑坡運(yùn)動距離通常較遠(yuǎn)。蘆山地震觸發(fā)的破壞型滑坡包括巖質(zhì)崩塌、巖質(zhì)滑動、巖質(zhì)崩滑、土質(zhì)崩塌、土質(zhì)滑動等5個類型。

3.1.1 巖質(zhì)崩塌

巖質(zhì)崩塌(或崩落)型滑坡的崩塌物質(zhì)破碎，物質(zhì)運(yùn)動類型為跳躍、滾動或者自由落體類型，崩塌體厚度小，運(yùn)動速度高。規(guī)模大小不等，多數(shù)規(guī)模較小。崩塌物質(zhì)可能掉落到陡峭的斜坡的坡腳處，或者在相對平緩的斜坡上停下，運(yùn)動距離往往超過了數(shù)十m或者數(shù)百m。這是蘆山地震滑坡最常見的類型。圖4a～c展示了一組崩塌的照片。由于受公路的阻擋，這些崩塌形成的滾石很多停留在公路上，阻塞了交通，但是清理起來較方便，這些塊石的體積多在10方以下。發(fā)生機(jī)理是在強(qiáng)震動條件下，以較大的運(yùn)動初速度失穩(wěn)，加之陡峭的斜坡地形，因此容易產(chǎn)生運(yùn)動距離較長且速度快的滾石現(xiàn)象(圖4d～i)。

圖4 蘆山地震觸發(fā)的巖質(zhì)崩塌Fig.4 Rock falls triggered by the Lushan earthquake.

雖然這種類型的崩塌速度快，然而震區(qū)大多為茂密的植被所覆蓋，斜坡體上密集分布的植被在一定程度上會減慢滾石的運(yùn)動速度。從圖4中可以看出震區(qū)公路上分布了很多這樣的滾石，這些滾石在一定程度上破壞了公路護(hù)欄，但是并沒有徹底阻塞交通，經(jīng)過一定的簡單處理后可以繼續(xù)通車。這類崩塌在蘆山震區(qū)非常常見，在密集的區(qū)域滾石數(shù)量超過50處/km。這些滾石一則由于方量小且數(shù)量多而計數(shù)困難，二則在遙感影像上除非源區(qū)非常明顯，否則難以獲取其源區(qū)與停留區(qū)的精確位置，因此，在制作后期地震滑坡詳細(xì)編錄圖時往往并不考慮這些規(guī)模較小的滾石。

值得注意的是，由于震區(qū)植被茂盛，大量崩塌形成的滾石因動力不足或者受植被的阻力過大，停留在山坡上(圖5a～b)，或者在源區(qū)形成了大裂縫(圖5c)。這些石塊在后續(xù)余震、降雨，甚至在大風(fēng)吹動影響植被的情況下都有可能發(fā)生失穩(wěn)，因此對于滾石多發(fā)路段有必要采取一些滾石阻擋措施。圖5c為崩塌源區(qū)的大裂縫，這些物質(zhì)在強(qiáng)余震作用下極有可能失穩(wěn)。滾石容易砸壞公路，會對公路上的行人與車輛造成毀滅性的傷害，還會破壞斜坡上的植被，通常情況下滾石路過的區(qū)域，樹木或被石塊擊打折斷，或被連根拔起(圖5d～f)。

圖5 巖質(zhì)崩塌造成的一些殘留在斜坡上的石塊以及滾石的破壞現(xiàn)象Fig.5 Some rocks staying on slope from rock falls and the associated hazards.

3.1.2 巖質(zhì)滑動

這類滑坡厚度較大，規(guī)模不等，具有較連續(xù)完整的滑面，運(yùn)動類型以平移滑動為主，斜坡物質(zhì)破壞程度嚴(yán)重。圖6為一組典型的巖質(zhì)滑動型滑坡照片，圖6a為順層滑動，可見清晰的巖層面;圖6b為巖質(zhì)滑動堵塞了公路，這樣的滑坡方量小，易于清理。圖6c中滑坡順著巖石節(jié)理面整體下滑，堆積物堵塞了部分河流，且形成了1個小型堰塞湖。

圖6 蘆山地震觸發(fā)的巖質(zhì)滑動Fig.6 Disrupted rockslides triggered by the Lushan earthquake.

3.1.3 巖質(zhì)崩滑

巖質(zhì)崩滑的物質(zhì)運(yùn)動類型復(fù)雜，綜合了崩塌、滑動與流體的綜合特征，運(yùn)動速度高，厚度大，方量大，運(yùn)動距離長，這類滑坡往往造成嚴(yán)重的危害。汶川地震中這樣的滑坡較多，且造成的危害巨大，如大光包滑坡、王家?guī)r滑坡、文家溝滑坡等。本次蘆山地震在靈關(guān)鎮(zhèn)到雙石鎮(zhèn)的公路上，距離靈關(guān)鎮(zhèn)約2km的路段，發(fā)育了至少2處這種類型的滑坡，圖7展示了1處巖質(zhì)崩滑的正面照片與側(cè)面照片，掩埋了超過100m長的公路，滑坡物質(zhì)松散破碎，從山脊處開始滑下，堆積到河流中。

圖7 一處巖質(zhì)崩滑照片F(xiàn)ig.7 A rock avalanche.

3.1.4 土質(zhì)崩塌

土質(zhì)崩塌型滑坡也是地震滑坡常見的類型，主要發(fā)育在地表風(fēng)化殼中，厚度一般在1m左右，方量較小，滑坡物質(zhì)極其破碎。發(fā)育這樣滑坡的斜坡在震前斜坡表面風(fēng)化較嚴(yán)重，結(jié)構(gòu)松散，因此將其定義為土質(zhì)崩塌。圖8為一組典型的土質(zhì)崩塌照片。這類滑坡方量較小，圖8a～c中的滑坡方量小，對人類的生存環(huán)境影響較小，僅僅破壞了一些植被。圖8d～e中的滑坡物質(zhì)運(yùn)動距離較遠(yuǎn)，對斜坡植被會造成大量的破壞，還會危害到坡體下方的人類活動或者工程建設(shè);圖8f中的土質(zhì)崩塌雖然方量不大，但是作為公路的路基，其失穩(wěn)已經(jīng)導(dǎo)致了部分公路路面懸空，這樣的路段非常危險，需要進(jìn)行及時處理。

3.1.5 土質(zhì)滑動

與土質(zhì)崩塌相比，土質(zhì)滑動的厚度較大。這類滑坡發(fā)育在結(jié)構(gòu)松散的斜坡中，或者人工堆土斜坡上。圖9a～b為2處人工堆積土石坡發(fā)生了滑動，影響了斜坡平臺上房屋地基的穩(wěn)定性;圖9c為一處漏斗型土質(zhì)滑坡，可以看出其厚度相對較大。蘆山地震造成的這些滑坡的規(guī)模較小，但是常常發(fā)生在居民區(qū)或交通線路附近，易對人類生產(chǎn)、生活造成災(zāi)害。

圖8 幾處小型土質(zhì)崩塌照片F(xiàn)ig.8 Several small soil falls.

圖9 一組小型土質(zhì)滑動照片F(xiàn)ig.9 Several disrupted soil slides.

3.2 連貫型滑坡

連貫型滑坡的運(yùn)動類型包括旋轉(zhuǎn)型與平移型。蘆山地震觸發(fā)的連貫型滑坡主要有土質(zhì)坍塌與慢土流2種類型。

3.2.1 土質(zhì)坍塌

土質(zhì)坍塌(坐落型滑坡)的滑動類型為旋轉(zhuǎn)型，滑坡的破壞程度較輕。若滑距較小，滑坡體甚至看不出明顯的破壞特征，主要在滑坡后緣表現(xiàn)出明顯的裂縫。這種類型的滑坡常常在中等坡度的斜坡上發(fā)生，移動速度相對較慢，物質(zhì)運(yùn)動距離通常低于100m，厚度較大(Keefer，2002)。圖10展示了幾處典型的土質(zhì)坍塌，圖10a～c為一處大型的土質(zhì)坍塌現(xiàn)象，其發(fā)育在一個滑坡堆積體上面，蘆山地震造成了這個滑坡堆積體再次滑動，使約100m長的公路下降了約1.5m，圖10a與10b為公路下坐段落兩側(cè)的照片，圖10c為滑坡后緣的裂隙。圖10d為另一處類似的小型土質(zhì)坍塌照片。圖10e與圖10f為在地震動條件下，公路邊坡與居民院子場地邊坡上發(fā)育的滑坡后緣裂縫。這些滑坡的坡體結(jié)構(gòu)破壞較輕微。但是，在后續(xù)強(qiáng)余震或降雨的條件下斜坡極有可能發(fā)生再次滑動。

圖10 一些土質(zhì)坍塌型滑坡照片F(xiàn)ig.10 Some soil slumps triggered by the Lushan earthquake.

3.2.2 慢土流

慢土流表現(xiàn)為平移滑動與流動的綜合特征，厚度通常較淺，速度較慢，位移較小。圖11為一處典型的慢土流照片，圖11a為斜坡后壁發(fā)育的陡坎;圖11b展示了前緣已經(jīng)沖向公路，圖11c中可見斜坡前緣的亂石堆土已經(jīng)阻擋了排水溝。該慢土流型滑坡整體上坡體結(jié)構(gòu)比較完整。

圖11 一處慢土流型滑坡照片F(xiàn)ig.11 A slow soil flow.

3.3 流滑型滑坡

這一類型的滑坡包括土質(zhì)側(cè)向滑移，快速流滑，水下滑坡等類型。在蘆山地震中，暫未發(fā)現(xiàn)側(cè)滑與水下滑坡類型，通過高分辨率航片解譯發(fā)現(xiàn)了幾處快速流滑?？焖倭骰憩F(xiàn)出明顯的流動特征，滑坡物質(zhì)極其破碎，速度較高，運(yùn)動距離遠(yuǎn)。在航片上解譯得到幾處流滑型滑坡的照片。圖12a為一處山脊上發(fā)生的一個遠(yuǎn)程流滑型滑坡，滑動方向向西，滑動距離約550m，方量約2萬方。圖12b為一組連在一起的形態(tài)復(fù)雜的高速流滑型滑坡，這樣復(fù)雜形態(tài)的滑坡比較少見，主要與滑坡區(qū)域復(fù)雜的地形有關(guān)?；挛镌磪^(qū)位于一個山脊處，分為Ⅰ與Ⅱ兩個區(qū)域，兩個區(qū)域在空間上是連續(xù)的，但是滑動方向不同，分別朝著SEE與SSE方向滑動。Ⅰ區(qū)的物質(zhì)朝向SEE方向滑動，因受到地形的影響，運(yùn)動約400m之后大多沿溝谷向南(順溝谷朝下)運(yùn)動，少部分物質(zhì)朝北(沿溝谷朝上)運(yùn)動了一段距離。最后，Ⅰ區(qū)與Ⅱ區(qū)的物質(zhì)匯聚到一起，朝SE方向運(yùn)動。I區(qū)物質(zhì)的最長滑動距離約1.5km，總方量約100萬方;Ⅱ區(qū)的最長滑動距離約1.4km，方量約為50萬方。該組高速流滑的總體積約為150萬方。

圖12 2處快速流滑F(xiàn)ig.12 Two rapid flow slides.

4 蘆山地震滑坡解譯結(jié)果

依據(jù)震后中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所、四川省測繪局、中國科學(xué)院成都光電所提供的可利用的高分辨率航片(除去重疊區(qū)域后的總覆蓋面積約2 885km2)，結(jié)合地震后野外實地考察建立的地震滑坡目視解譯標(biāo)準(zhǔn)，開展了蘆山地震觸發(fā)滑坡目視解譯工作，結(jié)果得到了3 883處滑坡(圖13)。其中多數(shù)為小型的巖質(zhì)崩塌、土質(zhì)崩塌、巖質(zhì)滑動等類型。絕大多數(shù)滑坡位于估計的滑坡限制區(qū)內(nèi)，極少數(shù)滑坡位于限制區(qū)之外，為震前敏感的斜坡體上發(fā)育的極個別小型土質(zhì)崩塌或滑動。限于可利用的震后影像的范圍，這3 883處滑坡僅是初步地震滑坡應(yīng)急解譯成果，未能覆蓋整個地震區(qū)且漏掉了較多的小滑坡。后續(xù)再補(bǔ)充了震區(qū)的全面震后遙感數(shù)據(jù)后，我們將對該成果進(jìn)行完善與更新，以制作覆蓋整個蘆山地震區(qū)的完整詳細(xì)的地震滑坡編錄圖。

圖13 基于應(yīng)急快速解譯的蘆山地震滑坡空間分布圖Fig.13 Spatial distribution map of landslides triggered by the Lushan earthquake by emergency and quick interpretation.

5 分析與討論

5.1 余震對滑坡的影響

余震對滑坡的影響。根據(jù)中國地震臺網(wǎng)測定，4月21日11時59分，雅安市蘆山縣發(fā)生了1次MS4.9余震，我們恰好觀察到了本次余震對殘留在斜坡上的滑坡松散堆積物的影響。該MS4.9余震發(fā)生后，原本發(fā)育大量地震滑坡的山坡上很多碎石沿斜坡滾滾而下，蕩起了大片的黃色灰塵(圖14a)，此時在距離滑坡發(fā)生位置1km左右的水電站的水質(zhì)還比較清澈(圖14a)。數(shù)分鐘后，上游來水的水質(zhì)開始由清澈變得渾濁(圖14b)。很快，整個水電站下游的水都變得比較渾濁(14c)。在震區(qū)的考察結(jié)果表明，余震觸發(fā)的滑坡多不是在主震后完整的斜坡體上發(fā)生的，在地震后發(fā)生的滑坡坡面上，余震會使那些松散的土體或塊石失穩(wěn)，使滑坡物質(zhì)繼續(xù)下滑。通過圖14也可以直觀地看到河流對地震滑坡物質(zhì)的懸浮搬運(yùn)作用。

5.2 蘆山地震滑坡與鄰區(qū)地震滑坡對比分析

圖14 余震觸發(fā)滑坡Fig.14 Landslide materials re-moving during an aftershock.

由于2013年蘆山地震的震級低于2008年汶川地震，因此，蘆山地震滑坡的規(guī)模、分布面積、滑坡豐度均低于汶川地震觸發(fā)的滑坡。蘆山地震的震級為MW6.6，汶川地震震級為MW7.9，根據(jù)地震震級與能量的計算公式:lg E=11.8+1.5M可知，其釋放能量僅是汶川地震的約1.12%。與發(fā)生在2010年的玉樹地震相比，玉樹地震震級是MW6.9，地震釋放能量是蘆山地震的2.8倍。玉樹地震震級雖然比蘆山地震高，但野外考察表明，蘆山地震(MW6.6)滑坡的規(guī)模、分布面積與滑坡的豐度都遠(yuǎn)高于2010年玉樹地震(MW6.9)觸發(fā)的滑坡(許沖等，2012)。初步分析原因包括如下幾個方面:

(1)蘆山地震區(qū)在震前受到了2008年汶川地震的影響。蘆山地震發(fā)生的區(qū)域，在2008年汶川地震時多是重災(zāi)區(qū)，大部分區(qū)域在2008年汶川地震時經(jīng)歷了峰值加速度＞0.1g的強(qiáng)烈地震動，自然斜坡的強(qiáng)度被降低，因此對2013年的蘆山地震觸發(fā)滑坡起到了疊加作用。這些滑坡由蘆山地震直接觸發(fā)，但也間接受到了2008年汶川地震的影響。

(2)區(qū)域地形的影響。2010年玉樹地震發(fā)生在青藏高原的中部，雖然海拔高，但是地形起伏小，平均坡度小;而2013年蘆山地震發(fā)生在山盆交界處的地形陡變區(qū)域，山體陡峻。很多斜坡的坡度＞50°，一些區(qū)域的自然斜坡甚至近直立。

(3)降水量的不同。蘆山地震區(qū)的降水量遠(yuǎn)大于玉樹地震區(qū)，在震區(qū)考察的過程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)沿路高陡邊坡中有泉水從巖縫裂隙中冒出，長期下去會使震區(qū)斜坡的裂隙率進(jìn)一步擴(kuò)大，斜坡的穩(wěn)定性會受到影響，從而極易在強(qiáng)震條件下發(fā)生數(shù)量多、規(guī)模大的同震滑坡。

(4)植被覆蓋率的不同。植被多的地方地震導(dǎo)致的樹木晃動會對斜坡產(chǎn)生額外的加載。由于降雨充沛，且位于溫帶區(qū)，蘆山地震區(qū)灌木非常發(fā)育。地表巖土層風(fēng)化嚴(yán)重。因此，在地震動情況下，樹木晃動的慣性作用會給斜坡的風(fēng)化層添加一定的額外荷載，從而更容易導(dǎo)致滑坡。而2010年玉樹地震區(qū)降雨少，植被覆蓋率較低，且玉樹震區(qū)的斜坡上沒有生長樹木，不存在樹木晃動對斜坡產(chǎn)生的額外荷載。

(5)構(gòu)造性質(zhì)的不同。2013年蘆山地震雖沒有形成顯著的同震斷層——地表破裂，但是發(fā)震構(gòu)造的性質(zhì)是逆沖－走滑性質(zhì)，玉樹地震發(fā)震構(gòu)造是走滑性質(zhì)。在其他條件類似的情況下，逆沖斷裂型地震比走滑斷裂型地震破壞性更強(qiáng)。在斷層的上盤往往會發(fā)生更多、更大、更嚴(yán)重的滑坡災(zāi)害(Xu et al.，2012)，滑坡在斷層上盤的斷層距衰減性明顯低于下盤;而走滑斷裂型地震的2010年玉樹地震卻沒有這種情況(許沖等，2012b)。不同性質(zhì)的構(gòu)造長期對區(qū)域巖性強(qiáng)度的影響也不同，受塊體運(yùn)動的影響，逆沖斷層的上盤長期以來發(fā)生著較大的擠壓形變，這樣的長期擠壓變形會導(dǎo)致斷裂的上盤區(qū)域與近斷層區(qū)域巖體較破碎、強(qiáng)度較低。

5.3 對后續(xù)滑坡精細(xì)解譯的啟示

滑坡精細(xì)解譯是后續(xù)地震滑坡科學(xué)研究的基礎(chǔ)，一個詳細(xì)完整的地震滑坡編錄圖對后續(xù)滑坡空間分布規(guī)律、危險性評價(Xu et al.，2012a，b，c)、地震區(qū)河流與地貌演化研究等具有重要的意義(Keefer，2002;Harp et al.，2011;許沖等，2013a)。在開展地震滑坡詳細(xì)編錄工作之前，有必要通過一定的野外工作對滑坡形成一個初步的認(rèn)識。然后，可以在室內(nèi)分析滑坡的遙感影像特征，使得解譯結(jié)果更為客觀。通過野外考察結(jié)果與航片的對比，可以得到如下一些認(rèn)識:1)研究區(qū)為植被高密度區(qū)，多為常年生灌木，可以清晰地將發(fā)生滑坡后的無植被區(qū)域與周圍環(huán)境區(qū)分開來，并且可以分辨出滑動方向;2)破壞型與流滑型滑坡較連貫型滑坡較容易識別，因為破壞型滑坡的坡體物質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，坡面上的植被幾乎全被破壞，而連貫型滑坡運(yùn)動距離短，滑坡體結(jié)構(gòu)完整，在遙感影像上不易被識別出來，對于只有在斜坡上緣發(fā)育裂隙的滑坡，是難以通過遙感影像解譯的方法識別出來的，這樣的問題幾乎在所有的基于遙感影像目視解譯方法建立的滑坡編錄圖中均存在，因此在以后使用滑坡編錄圖時要注意這個目前尚不能避免的問題。

6 結(jié)論

本文在開展蘆山地震應(yīng)急考察工作的基礎(chǔ)上，對蘆山地震的發(fā)震構(gòu)造與震源機(jī)制等基本情況進(jìn)行了簡要的介紹，分析了地震區(qū)的歷史地震情況及其觸發(fā)的滑坡?；?008年汶川地震滑坡與PGA的對應(yīng)關(guān)系分析了蘆山地震滑坡的大體分布范圍，估計蘆山地震滑坡限制區(qū)與主體分布區(qū)的面積約分別為5 500km2與2 500km2。預(yù)計蘆山地震滑坡的數(shù)量將遠(yuǎn)高于基于歷史“地震震級－滑坡數(shù)量”關(guān)系式得到的結(jié)果6 000處。這是由于目前遙感影像質(zhì)量較高，可以將小滑坡都圈定出來，其他原因如經(jīng)歷過2008年汶川地震，逆斷層性質(zhì)的震源機(jī)制解，地震區(qū)山體陡峻等，也是蘆山地震滑坡數(shù)量高于常規(guī)的不可忽視的原因。

對蘆山地震滑坡開展了分類學(xué)研究工作，根據(jù)野外考察結(jié)果，將蘆山地震滑坡分為3大類，8小類。3大類分別為破壞型滑坡、連貫型滑坡與流滑型滑坡。破壞型滑坡包括巖質(zhì)崩塌、巖質(zhì)滑動、巖質(zhì)崩滑、土質(zhì)崩塌、土質(zhì)滑動;連貫型滑坡包括土質(zhì)坍塌與慢土流;流滑型滑坡主要是快速流滑?；谡鸷罂衫玫母叻直媛屎狡?，初步解譯得到3 883處滑坡位置點數(shù)據(jù)。隨著后續(xù)獲取到更多的震后遙感數(shù)據(jù)，將會對蘆山地震滑坡分布數(shù)據(jù)進(jìn)行更新與完善，以建立一個覆蓋整個震區(qū)的蘆山地震滑坡分布圖。

最后，通過蘆山地震余震對滑坡的影響，蘆山地震滑坡與鄰區(qū)地震滑坡的對比分析，對后續(xù)基于高分辨率遙感影像的地震滑坡精細(xì)解譯的啟示等3個方面展開了簡要的分析與討論。認(rèn)為蘆山地震余震可以使停留在斜坡上的松散滑坡物質(zhì)發(fā)生再次滑動，而余震造成的原發(fā)性滑坡很少。通過野外考察與室內(nèi)遙感影像初步分析，認(rèn)為破壞型滑坡與流滑型滑坡較容易在影像上被識別出來，而連貫型滑坡，尤其是運(yùn)動距離很短的，甚至只有一些裂縫的連貫型滑坡是難以在影像上被識別出來的。本文可為地震滑坡防災(zāi)減災(zāi)提供參考，為后續(xù)的蘆山地震滑坡科學(xué)研究奠定了一定的基礎(chǔ)。

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